Etude physique des transistors bipolaires à hétérojonctions Si/SiGe intégrés dans une technologie BiCMOS 0,35 µm

par Frédérique Chaudier

Thèse de doctorat en Dispositifs de l''électronique intégrée

Sous la direction de Mireille Mouis.


  • Résumé

    Le travail présenté dans ce manuscrit concerne l'étude physique des transistors bipolaires à hétérojonctions Si/SiGe intégrés dans une technologie BiCMOS 0,35µm. Cette thèse étudie l'impact sur les performances du transistor du déplacement de la jonction émetteur-base (EB) et de la jonction base-collecteur (BC) par rapport au profil de Ge de la base SiGe. Nous avons réalisé à ce sujet plusieurs études numériques qui nous ont permis de montrer que l'impact de l'exodiffusion du bore à la jonction BC peut être dépendant de la position de jonction EB. Une étude expérimentale réalisée sur des transistors bipolaires fabriqués par GRESSI (CNET-CEA-ST Microelectronics) a permis de mettre en évidence le déplacement des jonctions EB et BC sous l'effet des phénomènes de diffusion accélérée du bore. Ces phénomènes sont en partie liés à l'implantation ionique locale du collecteur (SIC). Cette étude expérimentale nous a également permis d'étudier le fonctionnement des transistors de petites et de grandes dimensions. Il apparaît d'après cette étude que le courant collecteur des transistors de petites dimensions peut être amélioré sous certaines conditions.

  • Titre traduit

    = Physical study of integrated Si/SiGe heteronjunction bipolar transistors


  • Résumé

    This work reports on a physical study of SiGe heterojunction bipolar transistors. We study how device performance is affected by the position of the emitter-base (EB) and base-collector (BC) junctions. From numerical simulations, we demonstrated that the performance degradation due to boron outdiffusion at the BC junction could depend on the position of EB junction in the SiGe gradual base. An experimental study of EB and BC junction positions in real bipolar transistors was carried out. From the experimental results, we established that selective ion implantation of collector (SIC) is responsible for transient enhanced diffusion effect. These effects induce junction displacements and performance variations. Our experimental study was also very useful to analyse small geometry effects. One of our conclusions was that small transistor collector current can be improved under certain conditions.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (202 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. , 8 p.

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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(2955)
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